Napelem működése télen. Mennyit termel a napelem télen?

Mivel egy napelemes rendszer a napenergia felhasználása révén termel villamos energiát, ezért sokakban felmerül az aggodalom amiatt, hogy nem elég hatékony a napelem működése télen. Ekkor ugyanis sokkal kevesebb a napsütéses órák száma, és gyakran takarják felhők az égboltot. Nézzük tehát, hogy hozzávetőlegesen mennyit termel a napelem télen?

Napelem működése télen

A napelem teljesítménye télen visszaesik, valamennyire lecsökken. Viszont nem szabad teljes kudarcként elkönyvelni a dolgot, mert a téli időszakban is képes energiát termelni a napelemes rendszer.

A napelemes rendszer ugyanis egy rendszerként működik, így termel energiát is. Egyértelmű, hogy a nyári időszakban sokkal több energiát tud termelni egy napelem rendszer, hiszen verőfényes napsütés van, ami több megtermelt elektromos áramot is eredményez.

A többletáramot általában visszatermelik a hálózatra, hogy más háztartások tudják azt felhasználni. Aztán amikor beköszönt a tél és a napelemek teljesítménye lecsökken, a hálózatról szerzik be a hiányzó energiát, úgymond „visszanyerve” azt, amit korábban feltöltöttek.

Milyen tényezők befolyásolják a napelem termelését?

A napelem működése és a napelemes rendszer hatásfoka egyszerre függ környezeti és nem környezeti tényezőktől.

Az alábbi környezeti tényezők határozzák meg egy napelemes rendszer termelését:

• Napsütéses órák száma egy adott időszakban;
• Milyen magasan van a Nap;
• A hőmérsékleti és klímaviszonyok egy adott területen.

A nem környezeti tényezők közül az alábbiakat emelhetjük ki (ezeket napelemek telepítése során vesszük figyelembe):

• Tájolás, azaz a tető melyik égtáj felé néz;
• A tető dőlésszöge (az ideális 40-45 fok beállításával könnyen lecsúszik a hó a napelemről);
• Az elhelyezkedésből adódó árnyékoltság mértéke;
• Napelem típusa (polikristályos, monokristályos, vagy vékonyrétegű napelem);
• A napelem panelek, az inverter és a teljes rendszer minősége.

Minket most a környezeti tényezők érdekelnek, hiszen az időjárási viszonyok gyakorolnak hatást a napelem működésére télen.

Napsütéses órák száma, a Nap magassága

A napsütéses órák száma azt határozza meg, hogy mennyi ideig éri napfény a napelem panelek felületét, vagyis nagy hatást gyakorol a napelem téli teljesítményére. Az energiatermelés nagyrészt amiatt esik vissza télen, mert ilyenkor kevesebb a napfény, ritkábban süt a nap.

A Nap magassága pedig azt befolyásolja, hogy milyen beesési szögben érkeznek a napelem panelre a napsugarak. Mivel télen a Nap alacsonyabban jár az égen, ezért kisebb lesz a beesési szög is, ami szintén csökkenti a megtermelhető energia mennyiségét.

A napelem hatásfoka télen és a hőmérséklet

A napelem típusok eltérő hatásfokkal rendelkeznek, ami azt mutatja meg, hogy különböző hőmérsékleti viszonyok mellett hogyan változik az energiatermelésük. Ha túl meleg vagy hideg van, akkor a napelem hatásfoka csökken.

Leginkább a polikristályos és monokristályos napelemek bírják a hőmérséklet visszaesését, míg a vékonyrétegű napelem téli termelése sokkal nagyobb mértékben esik vissza. Ellenkező esetben (hőmérséklet emelkedése) viszont a vékonyrétegű panelek előnyösebbek.

Felhő- és ködképződés hatása a napelem téli teljesítményére

Vannak olyan napelem típusok, amelyek felhős időben sem produkálnak teljesítmény-visszaesést, míg más típusok a télen gyakran előforduló szórt fényt nehezen tudják hasznosítani. A monokristályos napelem teljesítménye télen jelentősen romlik a felhős idő következtében, tehát alacsony napsütéses órákkal rendelkező területen nem ajánlatos a telepítése.

A vékonyrétegű napelem működése télen a hőmérséklet csökkenése miatt esik vissza. Ebből azt szűrhetjük le, hogy a polikristályos napelem téli teljesítménye a legjobb, mert egyaránt megbirkózik az alacsony hőmérséklet és a szórt fény nyújtotta kihívásokkal is. Vagyis a napelem teljesítménye nem függ olyan mértékben a környezeti hatásoktól.

Fontos azonban megjegyezni, hogy bár a polikristályos napelem hatásfoka télen nem csökken olyan mértékben, viszont mivel kevesebb napfény éri a paneleket, ezért a megtermelt energia mennyisége is kevesebb lesz.

Hogyha Magyarországot nézzük, akkor az eltérő típusú napelemek teljesítménye télen közel hasonló értékeket mutat. A nyári többlettermelés miatt a téli hiányt jól kiegészíti a hálózatról érkező energia.

Összefoglaló

A napelem működése télen nem olyan hatékony, mint a nyári időszakban. Ezt a környezeti tényezőknek „köszönhetjük”, például a kevesebb napsütéses órának, a Nap alacsonyabb magasságának, a lecsökkent hőmérsékletnek, és a felhőképződésnek.

Leginkább a polikristályos napelem téli hatékonysága marad változatlan, viszont a kevesebb napfény következtében a napelem termelése télen mindenképpen csökkeni fog.